第七章建筑防火概要.ppt

第七章建筑防爆设计,第一节概述第二节建筑防爆设计第三节结构、构造防爆设计,1概述,一、爆炸的特征二、爆炸的分类三、可与空气混合形成爆炸的可燃性物质四、爆炸的破坏作用五、建筑物发生爆炸的几种情况,一、爆炸的特征1.爆炸:是大量能量(物理能量或化学能量)在瞬间迅速释放或急剧转化成功和机械能、光、热等能量形态的现象。2.特征(1).爆炸过程进行得很快；(2).爆炸点附近压力急剧升高，多数爆炸伴有温度升高(3).周围介质发生震动或邻近的物质遭到破坏(4).发出或大或小的响声二、爆炸的分类1.根据爆炸的原因和性质分类(1)物理爆炸:这是一种纯物理过程，爆炸前后只发生物态变化，不发生化学反应。(2)化学爆炸:它是由于物质发生高速放热化学反应，产生大量气体和高温，急剧膨胀作功而形成的爆炸。(3)原子爆炸(核爆炸):它是某些物质的原子核发生裂变反应或聚变反应，瞬间放出巨大能量而形成的爆炸现象。,2.根据爆炸传播速度分类(1)爆燃:爆炸传播速度为每秒数十厘米至数米的过程。(2)爆炸:爆炸传播速度为每秒10m至数百米的过程。(3)爆轰:爆炸传播速度为每秒1000m至数千米以上的过程。三、可与空气混合形成爆炸的可燃性物质、直接与空气混合形成爆炸的物质1.可燃气体与空气混合形成的爆炸煤气、乙炔气、氢气等可燃气体，在空气中接触到火源时，会立即引起燃烧，当此类物质与空气混合在一起，形成浓度达到爆炸极限的混合物时，接触到火源就会立刻引起化学性爆炸。2.可燃蒸气与空气混合形成的爆炸可燃蒸气是由易燃液体或可燃液体蒸发而成的。当可燃蒸气与空气混合在一起，形成浓度达到爆炸极限的混合物时，接触到火源则立刻引起爆炸。3.可燃粉尘与空气混合形成的爆炸可燃粉尘是一种粒径很小能够悬浮混合在空气中的可燃物质，一般粒径103cm的可燃物质，就能够悬浮混合在空气中。,、间接与空气混合形成爆炸的物质在常温下受水、热、氧化剂作用，能迅速反应分解产生可燃气体或可燃蒸气，然后再与空气混合形成爆炸混合物，遇到火源发生爆炸。1.电石、五硫化磷、碳化铝等块、片形状的可燃固体物质，在常温下受水或空气中水蒸气的作用，能迅速反应分解产生可燃气体。2.樟脑、电影胶片等也是块、片形状的可燃固体物质，在受热升温作用下，能迅速反应分解产生可燃蒸气。3.铝、锌、镁等块、片形状金属物质，在氧化剂接触作用下，能引起自燃并释放可燃气体。四、爆炸的破坏作用1震荡(地震)作用在遍及破坏作用的区域内，有一个能使物体震荡，使之松散的力量。2冲击波作用爆炸能够在瞬间释放出巨大的能量，产生高温高压气体，使周围空气发生强烈震荡，通常称之为“冲击波”,五、建筑物发生爆炸的几种情况、厂房内发生的爆炸有些厂房存在“跑、冒、滴、漏”现象,在厂房内自然通风不良的条件下，跑、冒、滴、漏出来的可燃气体、可燃蒸气、可燃粉尘一类物质，非常容易与空气混合在一起，逐渐形成浓度达到爆炸极限的混合物，遇到火源立刻就会引起爆炸。、仓库内发生的爆炸有些仓库存在“跑、冒、滴、漏”现象,在仓库内自然通风和隔热降温不良的条件下，跑、冒、滴、漏或者反应分解释放出来的可燃气体、可燃蒸气、可燃粉尘一类的物质，非常容易与空气混合一起，形成浓度达到爆炸极限的混合物，当遇到火源立刻就会引起爆炸。、生产设备内部发生的爆炸1.反应塔、反应锅内部发生的爆炸2.储罐内部发生的爆炸,一、总平面布置二、平面和空间布置三、结构形式选择四、泄压设计五、不发火花地面设计六、通风措施七、隔热、降温措施八、其它措施,2建筑防爆设计,一、总平面布置1.对于有爆炸危险的厂房和仓库，应采取集中分区布置。.有爆炸危险的甲、乙类生产厂房与一般民用建筑的防火间距不应小于25m，与重要公共建筑的防火间距不应小于50m。.散发可燃气体、可燃蒸气的甲类生产厂房与明火或散发火花地点的防火间距不应小于30m。.甲类物品库房与重要公共建筑的防火间距不应小于50m。.乙类物品库房与重要公共建筑的防火间距不宜小于30m，与其他民用建筑不宜小于25m。2.按当地全年主导风向，有爆炸危险的厂房和仓库宜布置在明火或散发火花地点以及其他建筑物的下风向。,二、平面和空间布置1.有爆炸危险的厂房在生产工艺允许的条件下宜采用单层建筑，对有爆炸危险的仓库则应采用单层建筑。优点:.便于设置天窗、风帽和通风屋脊，创造自然通风的良好条件。.便于设防火墙或防爆墙。.便于设置导除静电的接地装置和避雷装置.便于设置较多的安全出口，有利于安全疏散和灭火工作。.便于设置轻质泄压屋盖，加大泄压面积。.一旦发生倒塌破坏，影响范围小，便于修复。.便于地面设较大坡度、明沟、集油池，可以回收滴漏在地面的易燃液体和可燃液体，防止流散蔓延造成大面积火灾。2.有爆炸危险的生产或储存，不应设在建筑物的地下室或半地下室内。因地下室或半地下室存在以下不利因素：.自然通风条件不好。.地下室或半地下室，不能设置较多的安全出口，不利于人员和物资的安全疏散。,.不能设置泄压轻质屋盖、轻质外墙和泄压窗。.地下室或半地下室发生爆炸时，位于其上部楼层的房间，将要受到很大影响。.在地下水位较高的地区，地下室或半地下室往往由于防水处理不当，会发生渗水、漏水现象。.3.有爆炸危险的厂房宜采用敞开或半敞开式建筑敞开或半敞开式建筑的厂房，自然通风良好，能使生产过程中“跑、冒、滴、漏”出来的可燃气体、可燃蒸气、可燃粉尘一类的物质很快稀释扩散，不容易形成爆炸混合物，因而能有效地排除形成爆炸的条件。4.对有爆炸危险的单层厂房应合理选择平面布置形式，剖面设计要注意通风和利用屋顶泄压。.跨度小的有爆炸危险单层厂房平面布置最好的形式是采用简单矩形，按照生产工艺过程的要求，将有爆炸危险的生产设备靠近外墙门窗的地方布置。,.跨度大的单层厂房需要屋顶设置轻质屋盖，泄压面积才能达到要求；为了解决自然通风和天然采光，屋顶还应开设天窗。.对有爆炸危险单层厂房进行剖面设计时，除应利用屋顶设置泄压轻质屋盖外，还应合理组织自然通风。5.有爆炸危险多层厂房平、剖面设计应注意以下问题：.多层防爆厂房的平面宽度应予以严格限制。一般情况下，有爆炸危险多层厂房平面的宽度不宜大于18m。.有爆炸危险多层厂房各层安全出口楼梯的位置和数目，应能满足在任何一层发生爆炸事故时，在楼内的操作人员都可以从楼梯安全疏散到室外。.有爆炸危险多层厂房平面布置，应根据生产工艺过程的要求，尽可能将有、无爆炸危险生产设备分别集中，设防爆墙分隔布置。.有爆炸危险多层厂房剖面设计，应将有爆炸危险生产部位集中布置在顶层或厂房一端各楼层靠外墙处,.对有爆炸危险高低组合厂房，在剖面设计时还应考虑防止发生爆炸时造成互相影响。6.有爆炸危险库房平、剖面设计时应注意以下问题：.有爆炸危险的库房平面布置形式应采取简单矩形。.平面设防火墙分隔小间储存时，布置形式应有利于安全管理和防火防爆。.对于隔热降温要求高的有爆炸危险的仓库，进出库房的门均应设双门斗。.一般将库房地坪增高0911m，门口建造同一高度的站台。7.生产和储存不同性质，且互相接触能起化学变化引起爆炸的物质时，必须采取分类分车间生产和分仓库储存。8.有爆炸危险的厂房宜单独设置。9.有爆炸危险的厂房内，不应设置办公室、休息室。10.有爆炸危险的厂房和仓库的层数和占地面积应严格执行表27和表28的规定。11.为便于在发生爆炸时迅速泄压，有爆炸危险的生产部位，宜靠近泄压面积设置。,三、结构形式选择1.对防爆厂房、库房的要求.整体性好、抗爆能力强，能很好地抵御巨大爆炸压力的作用。.具有较好的耐火能力，能在一定间内经受火灾爆炸时高温的作用。.便于设置较大的泄压面积，在发生爆炸事故时能够最大限度地降低建筑内的爆炸压力，使主体结构免遭破坏。2.常用结构.钢筋混凝土框架结构.有耐火被覆钢柱承重的排架结构.装配式钢筋混凝土框架结构.砖混结构,四、泄压设计1.泄压是减轻爆炸事故危害的一项主要技术措施。2.措施为了防止建筑物的承重构件因强大的爆炸压力遭到破坏，将一定面积的建筑构、配件做成薄弱泄压设施；设置轻质屋盖的泄压效果较好，用作泄压设施的门、窗，是指门窗重量轻、玻璃较薄、选用的小五金断面较小、构造节点易摧毁、脱落等。3.泄压设计.泄压比：泄压面积与其体积的比值(m2m3)称为泄压比。.有关规范我国建筑设计防火规范(GBJl687)规定，其泄压比宜采用0.050.22，体积超过1000m3的建筑，如采用上述比值有困难时，可适当降低，但不宜小于0.03。.注意事项.作为泄压面积的轻质屋盖和轻质墙体的每平方米重量不宜超过120。.选择材料应注意其应具有在爆炸时容易被冲开或碎裂的特点，以便于泄压和减小危害。,五、不发火花地面设计1.不发火花地面：指生产和使用过程中，地面受到外界物体的撞击、摩擦而不发生火花的地面。2.使用场所主要用于有防爆要求的精苯车间、精馏车间、氢气车间、钠加工车间、钾加工车间、胶片厂棉胶工段、人造橡胶的链状聚合车间、造丝工厂的化学车间以及生产爆破器材的车间和火药仓库、汽油库等的建筑地面工程。六、通风措施1.目的：为了防止厂房在生产过程中使用或产生的可燃气体、可燃蒸气、可燃粉尘等物质，与室内空气混合形成爆炸性混合物，可以采取自然通风措施，排除形成爆炸的条件。2.常用通风形式敞开式、天窗通风、机械排风、排风帽等形式。,七、隔热、降温措施1.目的生产或储存在受热升温作用下能起化学变化引起爆炸的化学物品时，采取隔热降温措施可以排除形成爆炸的条件。2.措施.厂房内有热源时，要做好隔热措施，可以采取将其集中设置在单独房间内；有热源的生产设备、储槽、管道，可以采取外包保温材料隔热层。.高温设备、烘箱、蒸气管道等设施不能远离可燃建筑构、配件时，则必须外包不燃烧体隔热层，其厚度应能满足热工要求。.有爆炸危险的厂房和仓库设置遮阳板、百叶窗等设施，可以排除阳光直射使易燃化学物质受热升温自燃引起爆炸的危险。,八、其它措施1.采取设置导除静电的措施有爆炸危险的厂房和仓库设导除静电接地装置，可以排除生产和储存过程中各部位产生静电火花引起爆炸。2.采取有组织排水措施生产或储存遇水作用能起化学变化引起爆炸的化学物品时，采取有组织排水措施可以排除形成爆炸的条件。3.采取避雷措施有爆炸危险的厂房和仓库设避雷装置，可以防止雷电火花引起爆炸。4.电气设备防火5.室内表面处理和管、沟分隔要求,3结构、构造防爆设计,一、建筑物承重结构耐爆处理二、防爆建筑构造,一、建筑物承重结构耐爆处理、提高砖混结构耐爆的措施增设封闭式钢筋混凝土圈梁和横墙分隔布置，可以加强整体的稳定，提高砖混结构耐爆强度，发生爆炸时避免遭受倒塌破坏。、提高钢筋混凝土排架结构耐爆的措施柱与梁采取留出钢筋焊接后现浇高强度等级混凝土的刚性接头，梁与板采取梁上留出钢筋板上配置钢筋网现浇混凝土整体层，可以提高耐爆强度。、提高钢结构耐爆的措施有爆炸危险的厂房和仓库的钢结构主要构件应采取外包耐火被覆，其厚度应能满足耐火极限的要求。,二、防爆建筑构造、防爆墙构造防爆墙：防爆墙是耐爆炸压力较强的墙，也称耐爆墙。1.防爆砖墙构造。（只适用于爆炸压力不大或爆炸物数量较少的厂房、库房。）2防爆钢筋混凝土墙构造。（钢筋混凝土是比较理想的建筑防爆墙的材料。）3防爆钢板墙构造。（为保持足够的抗爆能力，立柱、横梁间的距离不应大于1.8m，钢板厚度不应小于6mm，双层钢板间距不应小于l00mm。）4型钢防爆墙。（这种墙具有防爆和泄压两种作用。）、泄压墙构造1无保温轻质泄压外墙构造。（无保温轻质泄压墙适用于无采暖、无保温要求的爆炸危险厂房，常以石棉水泥波形瓦作为墙体材料。）2有保温轻质泄压外墙构造。（有保温层的轻质泄压外墙适用于有采暖保温或隔热降温要求的有爆炸危险的厂房。）,、泄压轻质屋盖构